(57)【要約】【課題】  主軸周りを小型化，簡略化できるとともに、ワークの外周部寸法を基準として内周面あるいは外周面に研削加工を施しても、研削加工面の寸法に対する外周部寸法のばらつきの影響を少なくできる研削加工方法および研削加工装置を提供する。【解決手段】  研削加工装置は、略円環状のワークＷを保持するとともに回転させる保持手段である上ロール２ａ，下ロール２ｂおよびシュー３と、ワークＷの周面に当接するとともにワークＷの径方向に沿って切込可能な研削手段と、ワークＷの基準となる外周部寸法とあらかじめ設定したマスター値との差を求める測定手段４とを備える。測定手段４により補正値を求め、この補正値に基づいて研削手段の移動量（切込量）を補正する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円環状のワークを回転させながら、前記ワークの研削加工面に当接させた研削手段を前記ワークの径方向に沿って切り込ませることにより、前記研削加工面に研削加工を施す研削加工方法であって、
前記ワークの基準となる外周部寸法と、あらかじめ設定したマスター値との差を測定手段により求め、前記測定手段の測定値に基づいて前記研削手段の切込量を補正することを特徴とする研削加工方法。
【請求項２】
前記ワークを２ロール１シューにより保持するとともに、前記２ロールのうちの位置が固定していない方の移動量を前記測定手段により測定することを特徴とする請求項１に記載の研削加工方法。
【請求項３】
略円環状のワークを保持するとともに回転させる保持手段と、前記ワークの研削加工面に当接するとともに前記ワークの径方向に沿って切込可能な研削手段とを有する研削加工装置であって、
前記ワークの基準となる外周部寸法を測定する測定手段を備え、前記測定手段の測定値と、あらかじめ設定したマスター値との差に基づいて前記研削手段の切込量を補正することを特徴とする研削加工装置。
【請求項４】
前記保持手段が２ロール１シューであるとともに、前記測定手段が前記２ロールのうちの位置が固定していない方の移動量を測定することを特徴とする請求項３に記載の研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、略円環状のワークの外周部や内周部等の研削加工面を研削する研削加工方法および研削加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、略円環状のワークの研削加工面（例えば内周部）を研削する研削加工装置が広く知られている（例えば特許文献１参照）。なお、ここで円環状のワークとは、主に直径が軸長よりも大きいものを指すが、直径が軸長と同じでもよく、あるいは直径が軸長よりも小さい円筒状のものも含まれる。
また、略円環状のワークの研削加工面とは、例えば軸受を構成する外輪および内輪の内周面、外周面、あるいは外輪の外輪溝、内輪の内輪溝等を例示できる。
【０００３】
この研削加工装置は、ワークの研削加工面である内周面を研削するにあたって、例えば２ロール１シューや、あるいはマグネットチャックと複数のシューとによるシューセンタレス方式によりワークを支持するとともに回転駆動させ、かつ、回転砥石の周面をワークの内側に挿入して内周面に接触させるとともにワークの径方向に沿って回転砥石を切り込ませる。
【０００４】
この研削加工装置は、ワークの内側に挿入したインプロセスゲージによりワークの研削加工面である内周面の内径寸法を直接測定しながら回転砥石を切り込ませる。
そして、研削加工を行う前の研削加工面の寸法がばらついている場合には、回転砥石を移動させる（切り込ませる）サーボモータ等の駆動手段に対してインプロセスゲージの測定値に基づく指令を行い、これにより研削加工後の内周面（研削加工面）の内径寸法がばらつかないようにしている。
【特許文献１】特開平４−３１０３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述した特許文献１では、研削加工面の内径寸法を直接測定するために、インプロセスゲージをワークの内側に挿入する必要があり、主軸周りが大型化，複雑化するという不都合がある。
【０００６】
このような不都合を解消するために、ワークの外周部寸法を基準として研削加工面である内周面を研削する方法が考えられる。この場合、内周面を研削する回転砥石のストップ位置は、外周部（例えば外周面，溝）からの位置が固定である。換言すれば、回転砥石の移動量（切込量）は一定である。
この方法では、外周部から研削加工後の研削加工面までの寸法が一定となるため、多数のワークを順次加工する場合、各ワークの基準となる外周部寸法が同じであれば、各ワークの加工後の研削加工面の内径寸法が同一となる。
【０００７】
しかしながら、外径部寸法を基準として内周面を研削する方法は、多数のワークを順次加工する場合、以下のような問題がある。
すなわち、この方法では、各ワークの基準となる外周部寸法がすべて同じ規定値であることを前提としているが、実際には各ワークの外周部寸法は規定値に対して許容誤差の範囲内でランダムに大径あるいは小径となっている。換言すれば、これらのワークは、外周部寸法があらかじめ規定値に対して許容誤差の範囲内で個々にばらついていることになる。
従って、これらのようなワークの外周部寸法を基準として回転砥石のストップ位置を固定として内周面を研削すると、外周部から加工後の内周面までの寸法が一定となるものの、外周部寸法のばらつきに影響されて加工後の研削加工面（内周面）の寸法が各ワーク毎にばらつくという問題がある。
【０００８】
また、略円環状のワークの加工前の外周部寸法を基準として外周部を研削する場合にも、回転砥石のストップ位置を固定とすれば、前述した問題が同様に生じる。
【０００９】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、略円環状のワークの研削加工面を研削するための主軸周りを小型化，簡略化できるとともに、ワークの外周部寸法を基準としてワークの研削加工面に研削加工を施しても、基準となる外周部寸法のばらつきの影響を少なくできる研削加工方法および研削加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために、本発明の研削加工方法は、略円環状のワークを回転させながら、前記ワークの研削加工面に当接させた研削手段を前記ワークの径方向に沿って切り込ませることにより、前記周面に研削加工を施す研削加工方法であって、前記ワークの基準となる外周部寸法と、あらかじめ設定したマスター値との差を測定手段により求め、前記測定手段の測定値に基づいて前記研削手段の切込量を補正することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の研削加工装置は、略円環状のワークを保持するとともに回転させる保持手段と、前記ワークの研削加工面に当接するとともに前記ワークの径方向に沿って切込可能な研削手段とを有する研削加工装置であって、前記ワークの基準となる外周部寸法を測定する測定手段を備え、前記測定手段の測定値と、あらかじめ設定したマスター値との差に基づいて前記研削手段の切込量を補正することを特徴とする。
【００１２】
ここで、外周部寸法としては、円環状のワークにおける外周面の径寸法を採用してもよいが、例えば外周面の周方向に沿って形成された溝の底における径寸法を採用してもよく、要するにワークの研削加工面に加工を施す際に基準となるワークの外側の径寸法である。
一方、研削加工面としては、ワークの外周面、内周面や、外周面あるいは内周面の周方向に沿って形成された溝も含まれる。
すなわち、本願発明は、例えばワークが軸受の外輪や内輪である場合、あらかじめ旋盤等の工作機械によりワークの内周面あるいは外周面の周方向に沿って前加工された溝に研削加工を施す場合にも適用可能である。
【００１３】
これらのように構成された研削加工方法および研削加工装置においては、ワークの基準となる外周部寸法と、マスター値との差に基づいて研削手段の切込量を補正するため、例えば多数のワークの外周部寸法が個々にばらついている場合でも、従来のように研削加工面の寸法に影響しないことになる。
また、これらのような研削加工方法および研削加工装置においては、従来のようにインプロセスゲージをワークの内側に挿入する必要がないため、主軸周りを小型化，簡略化できることになる。
【００１４】
次に、本発明の研削加工方法は、前記ワークを２ロール１シューにより保持するとともに、前記２ロールのうちの位置が固定していない方の移動量を前記測定手段により測定することを特徴とする。
また、本発明の研削加工装置は、前記保持手段が２ロール１シューであるとともに、前記測定手段が前記２ロールのうちの位置が固定していない方の移動量を測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、インプロセスゲージをワークの内側に挿入する必要がないため、主軸周りを小型化，簡略化できる。
また、本発明によれば、ワークの基準となる外周部寸法と、あらかじめ設定したマスター値との差に基づいて研削手段の切込量を補正するため、ワークの外周部寸法がばらついていても、ワークの研削加工を行った後の研削加工面（内径面、外周面）の径寸法に対してワークの外周部寸法のばらつきの影響を少なくできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本発明に係る第１実施形態である研削加工装置は、略円環状のワークＷにおける研削加工面を研削するために、ワークＷの外周面に接触する上ロール２ａ，下ロール２ｂおよびシュー３を備える２ロール１シュー構造を持つシューセンタレス方式を採用している。
位置が固定していない方の上ロール２ａは、上ロール２ａの中心と下ロール２ｂの中心とを通る線に対して角度αずれた径方向に移動することにより、下ロール２ｂおよびシュー３に対して近接離反可能となっている。
【００１７】
ワークＷは、上ロール２ａにより外周面が下ロール２ｂおよびシュー３に押し付けられた状態で位置が固定され、かつ、下ロール２ｂを駆動させることにより回転される。
なお、ワークＷとしては、主に直径が軸長よりも大きいものを指すが、直径が軸長と同じでもよく、あるいは直径が軸長よりも小さい円筒状のものも含まれる。
また、ワークＷの研削加工面とは、例えばワークが軸受を構成する外輪および内輪である場合、外輪および内輪の内周面、外周面、あるいは外輪の外輪溝、内輪の内輪溝等を例示できる。
【００１８】
研削加工装置は、上ロール２ａ，下ロール２ｂおよびシュー３によりワークＷを支持するとともに回転駆動させながら、ワークＷの研削加工面である内周面に当接させた研削手段である回転砥石（図示せず）をワークＷの径方向に沿って所定のストップ位置まで切り込ませることにより、研削加工面である内周面に研削加工を施すものである。
なお、この第１実施形態では、研削加工面として内周面を例示しているが、本願発明における研削加工面としては、あらかじめ旋盤等の工作機械によりワークＷの内周面の周方向に沿って前加工された溝も適用可能である。
【００１９】
ここで、この第１実施形態では、例えば上ロール２ａの移動を案内する案内部材に当接するように電気マイクロメータ等の測定器（測定手段）４が設置されている。
測定器４は、上ロール２ａの移動方向に沿って移動距離を測定する。
【００２０】
そして、研削加工装置は、上ロール２ａ，下ロール２ｂおよびシュー３によりワークＷが支持された状態において、測定器４によりワークＷの外周部寸法と、あらかじめ設定したマスター値との差を算出する。
ここで、第１実施形態における外周部寸法としては、例えばワークＷおける外周面の径寸法を採用してもよいが、例えば外周面の周方向に沿って形成された溝（内輪溝）の底における径寸法を採用してもよく、要するにワークＷの研削加工面（内周面）に加工を施す際に基準となるワークの外側の径寸法である。
これによりあらかじめ設定したマスター値に対するワークＷの外周部寸法の総誤差のばらつき量もしくは近似値が算出される。
【００２１】
なお、具体的なマスター値の設定方法や、ワークＷの外周部寸法の総誤差のばらつき量もしくは近似値の算出方法としては、以下のようなものが考えられる。
例えば、図２に示すように、あらかじめ所望の外周部寸法に誤差なく加工されたマスターワークＭＷを研削加工装置に装着し、上ロール２ａをマスターワークＭＷの外周部に接触させた状態で測定器４（図示せず）に０設定を行い、次いでマスターワークＭＷを研削加工装置から取り外した後、実際に研削加工面（内周面）を研削加工すべきワークＷを研削加工装置に装着して、その外周部に上ロール２ａを接触させれば、研削加工面（内周面）を研削加工すべきワークＷの外周部寸法がマスター値に対して大径あるいは小径であると、マスター値との差がプラスの値、あるいはマイナスの値として測定器４により求められる。
そして、研削手段である回転砥石を移動させる（切り込ませる）サーボモータ等の駆動手段に対して、前述したプラスの値、あるいはマイナスの値から算出した補正値に基づく指令を行うことにより、所定のストップ位置まで切り込ませる制御を行えばよい。
【００２２】
なお、例えばマスター値よりも外周部寸法が大径のワークＷを測定器４により測定した結果、マスター値との差がプラスの値となるか、あるいはマイナスの値となるかは、測定器４の設置形態（場所・向き等）により異なる。
このため、測定器４の設置形態は任意に選択すればよい。
【００２３】
また、ワークＷの外周部寸法の総誤差のばらつき量もしくは近似値の他の算出方法としては、多数のワークの研削加工面（内周面）を次々に研削加工する場合、１個目のワークからｎ個目（例えば10個目）のワークまで、それぞれのワークにおける外周部寸法を測定し、それらの平均値をマスター値とし、ｎ＋１個目のワークから以降は、このマスター値と外周部寸法との差に応じて算出した補正値に基づいて研削加工面（内周面）に研削加工を施してもよい。
【００２４】
さらに、研削加工すべきｎ個目のワークから以前に遡った、すなわち既に研削加工済みの複数個（例えば10個の場合、ｎ-10個目からｎ−１個目までのワーク）のワークの外周部寸法の平均値をマスター値として、ワークの研削加工面（内周面）に研削加工を施してもよい。この場合、マスター値は一定ではなく、流動的である。
この方法では、研削加工装置自身の温度や周囲の気温，湿度等に対して柔軟に対応できるという効果がある。
【００２５】
測定器４による測定値はそのままワークＷの外周部寸法のばらつき量もしくは近似値を示し、研削手段の移動量に対する補正値は例えば｜ｋ×測定値｜（ｋ：補正係数）で求めることができる。
以上のように算出された総誤差のばらつき量もしくは近似値に従って、研削手段の移動量（切込量）を補正する補正値を求め、この補正値を研削手段の移動機構の駆動回路に出力する。これにより、各ワークＷの外周部寸法が個々にばらついていても、これらのばらつきに応じて研削手段の移動量（切込量）、換言すれば切り込み終了点（ストップ位置）が個々に設定される。
【００２６】
具体的には、ワークＷの外周部寸法がマスター値よりも大径である場合には研削手段の移動量（切込量）が小さく設定される。従って、基準となる外周部から研削加工面（内周面）までの寸法は大きくなるものの、所望値に極めて近い研削加工面の寸法が得られる。
一方、ワークＷの外周部寸法がマスター値よりも小径である場合には研削手段の移動量（切込量）が大きく設定される。従って、基準となる外周部から研削加工面（内周面）までの寸法は小さくなるものの、所望値に極めて近い研削加工面の寸法が得られる。
【００２７】
前述した研削加工装置によれば、測定器４によりワークＷの基準である外周部寸法と、あらかじめ設定したマスター値との差に基づいて研削手段の移動量（切込量）を補正して研削加工面（内周面）に研削加工を施すので、従来のようにインプロセスゲージをワークＷの内側に挿入する必要がなく、これにより主軸周りが大型化，複雑化するという不都合を解消できる。
【００２８】
また、この研削加工装置は、測定器４によりマスター値に対するワークＷの外周部寸法の総誤差のばらつき量もしくは近似値に基づいて算出された補正値により、研削加工面すなわちワークＷの内周面あるいは外周面に研削加工を施すための研削手段の移動機構を制御する。
従って、ワークＷにおける基準である外周部寸法にばらつきが生じている場合でも、このばらつきに応じて研削手段の移動量（切込量）、換言すれば切り込み終了点（ストップ位置）が個々に設定され、これにより基準となる外周部寸法に生じているばらつきが研削加工面（内周面）の寸法に影響する可能性を少なくできる。
【００２９】
（実施例）
次に、図１の研削加工装置を用い、１００個の円環状のワークＷに対して、外周部寸法を基準として回転砥石により研削加工面である内周面を研削した場合、本願発明の補正の有無により研削加工面（内周面）に生じたばらつき幅の相違について比較例および実施例を説明する。
すなわち、比較例は、本願発明の補正を行わない、すなわち回転砥石の移動量（切込量）を一定とし、切込終了位置（ストップ位置）を固定として内周面の研削加工を完了した。その結果を図７に示す。
一方、実施例は、本願発明の補正を行う、すなわち外周部寸法に基づいて回転砥石の移動量（切込量）を個々に設定して内周面の研削加工を完了した。その結果を図８に示す。
【００３０】
なお、ここで言うばらつきとは、研削加工面である内周面の内径寸法の最大値から最小値までの振幅であり、ねらい寸法（設計上の所望値）とは直接関係ない。
【００３１】
図７および図８から明らかなように、本願発明の補正を行わない図７の比較例に比較して、本願発明の補正を行った図８の実施例はばらつきが大幅に少なく、かつ、安定していることが判る。
【００３２】
なお、本発明の研削加工装置は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜な変形、改良が可能である。
【００３３】
図３および図４を参照して、本発明に係る第２および第３の実施形態である研削加工装置を説明する。
なお、以下に説明する各実施形態において、既に図１において説明した部材等については、図中に同一符号あるいは相当符号を付すことにより説明を簡略化あるいは省略する。
【００３４】
図３に示すように、本発明に係る第２実施形態である研削加工装置は、上ロール２ａがアーム５に旋回可能に支持されてアーム５の中間部を支点Ｏ1として上ロール２ａが旋回運動する場合の例である。
この場合、測定器４は、アーム５における支点Ｏ1を間に挟んで上ロール２ａの反対側に設置されている。
そして、上ロール２ａによりワークＷを上ロール２ａ，シュー３に押し付けた状態でワークＷの基準である外周部寸法を測定器４により測定し、あらかじめ設定したマスター値と測定器４の測定値との差に基づいて研削手段である回転砥石の移動量（切込量）を補正する。
【００３５】
この第２実施形態では、上ロール２ａの径Ｄaに比べてワークＷの径Ｄbは十分に小さく、また、あらかじめ設定されたマスター値に対するワークＷの研削加工面の内径寸法のプラス誤差あるいはマイナス誤差は上ロール２ａの径Ｄaに比べて十分に小さいため、支点Ｏ1−上ロール２ａの中心間距離Ｌ1と支点Ｏ1−測定器４の測定点間距離Ｌ2との比から研削手段の移動量に対する補正値＝｜（Ｌ1／Ｌ2）×測定値×ｋ｜を求めることができる。
なお、作用効果については、第１実施形態と略同様であるため説明を省略する。
【００３６】
図４に示すように、本発明に係る第３実施形態である研削加工装置は、上ロール２ａがアーム６に旋回可能に支持されて該アーム６の支点Ｏ2を中心として上ロール２ａが旋回運動し、かつ、アーム６の支点Ｏ2から若干上ロール２ａ側に寄った位置でアーム６の下側面から下方に計測点用アーム７が突設された場合の例である。
【００３７】
この場合、測定器４は、計測点用アーム７の下端の下ロール２ｂから離反する側の面に設置されている。
そして、ワークＷが下ロール２ｂ，シュー３に押し付けられた状態でワークＷの基準となる外周部寸法を測定器４により測定し、あらかじめ設定したマスター値と測定器４の測定値との差に基づいて研削手段である回転砥石の移動量を補正する。
【００３８】
この第３実施形態の場合も、前述した第２実施形態と同様に、上ロール２ａの径Ｄaに比べてワークＷの径Ｄbは十分に小さく、また、加工後のワークＷの径のマスター値からの誤差寸法は、上ロール２ａの径Ｄaに比べて十分に小さいため、支点Ｏ2−ワークＷの中心間距離Ｌ3と支点Ｏ2−計測点間距離Ｌ4と支点Ｏ2−計測点間距離Ｌ5のと比から補正値＝｜Ｌ3／｛（Ｌ4）2＋（Ｌ5）2｝-1/2×測定値×ｋ｜で求められる。
【００３９】
また、Ｌ5がＬ4より十分長い場合はもっと簡単に、ｓｉｎθ（θ：アーム７の回転角）＝測定値／Ｌ5、補正値＝｜ｓｉｎθ×Ｌ3×ｋ｜＝｜（Ｌ3／Ｌ5）×測定値×ｋ｜のように近似することができる。測定器４の位置，向き等により補正値は、プラスの値あるいはマイナスの値となる。
なお、作用効果については、第１実施形態と略同様であるため説明を省略する。
【００４０】
なお、図５は、例えばマグネットチャックと複数のシュー３とを用いたシューセンタレス方式の内面研削盤において、基準となるワークＷの外周部寸法を接触式もしくは非接触式の測定器４で測定し、この測定値をあらかじめ設定したマスター値と比較して補正値を求め、研削手段である回転砥石１０の移動量を補正する。
測定器４による測定値はそのままワークＷの外周部寸法のばらつきを示し、研削手段の回転砥石１０の移動量に対する補正値は｜ｋ×測定値｜で求めることができる。
【００４１】
また、図６は、マグネットチャックと複数のシュー３とを用いたシューセンタレス方式の外面研削盤において、基準となるワークＷの外周部寸法を接触式もしくは非接触式の測定器４で測定し、この測定値をあらかじめ設定したマスター値と比較して補正値を求め、研削手段である回転砥石１０の移動量を補正して研削加工面である外周面を研削する。
この場合も測定器４による測定値はそのままワークＷの外周部寸法のばらつきを示し、研削手段の砥石１１の移動量に対する補正値は｜ｋ×測定値｜で求めることができる。
【００４２】
なお、本発明は、２ロール１シュー構造を持つシューセンタレス方式により、軸受を構成する内輪の外周面に沿って形成された溝（内輪溝）に研削加工を施す場合にも適用可能である。
その他、前述した各実施形態において例示した回転軸、一対のロール、ワーク、研削手段、測定手段、シュー等の材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に係る第１実施形態である研削加工装置を説明するための説明図である。
【図２】マスター値を設定する一例を示す図である。
【図３】本発明に係る第２実施形態である研削加工装置を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係る第３実施形態である研削加工装置を説明するための説明図である。
【図５】マグネットチャックと複数のシューとによる構造の内面研削盤において、基準となるワークの外周部寸法を接触式もしくは非接触式の測定器で測定する場合の例を説明するための説明図である。
【図６】マグネットチャックと複数のシューとによる構造の外面研削盤において、基準となるワークの外周部寸法を接触式もしくは非接触式の測定器で測定する場合の例を説明するための説明図である。
【図７】比較例（補正なし）におけるワークの加工個数およびマスター値に対する加工後内径寸法の関係を示すグラフ図である。
【図８】比較例（補正あり）におけるワークの加工個数およびマスター値に対する加工後内径寸法の関係を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００４４】
２ａ  上ロール
２ｂ  下ロール
３    シュー
４    計測器（測定手段）
Ｗ    ワーク
【図１】
2005088167.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005088167.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005088167.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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